АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Вязкость коллоидных растворов. Зависимость вязкости раствора от концентрации взвешенных частиц (уравнение Эйнштейна)

Вязкость жидкостей может сильно изменяться в присутствии растворенных или диспергированных компонентов. Вязкость большинства гидрофобных золей и суспензий при малых концентрациях почти не отличается от вязкости чистого растворителя, и такие растворы подчиняются законам Ньютона и Пуазейля. Однако по мере увеличения концентрации дисперсной фазы вязкость золя или суспензии даже в области подчинения законам Ньютона и Пуазейля становится больше вязкости чистого растворителя. Это объясняется тем, что частицы дисперсной фазы преграждают путь слоям движущейся жидкости, которой приходится обтекать частицы. Траектория течения жидкости искривляется, удлиняется и в единицу времени вытекает меньший объем жидкости. Этот эффект еще больше усиливается при удлиненной форме дисперсных частиц, которые могут вращаться вокруг своей поперечной оси (как пропеллер) под влиянием движущейся жидкости. Вращающаяся частица занимает больший кажущийся объем в системе, чем неподвижная, и это вызывает более резкое отличие вязкости коллоидного раствора от вязкости чистого растворителя.

А. Эйнштейн установил зависимость вязкости раствора от концентрации взвешенных частиц. При этом он исходил из допущений, что частицы дисперсной фазы удалены друг от друга, имеют одинаковые размер и форму и между ними отсутствует взаимодействие, а также что они велики

по сравнению с частицами растворителя. Тогда η = η0(1+ αϕ), где η – вязкость раствора; η0 – вязкость растворителя; α – коэффициент, зависящий от формы частиц; ϕ – объемная доля дисперсной фазы.

Для сферических частиц α =2.5, для удлиненных α >2.5. Величина ϕ может быть выражена отношением суммарного объема всех частиц дисперсной фазы к общему объему всей системы

ϕ = V / (V + V). Графически уравнение Эйнштейна выражается прямой в координатах η – ϕ(см. рис.). При превышении некоторой критической величины объемной доли ϕ кр экспериментальные данные расходятся с теоретическими. Уравнение Эйнштейна применимо для золей и разбавленных суспензий, у которых частицы дисперсной фазы не взаимодействуют с дисперсионной средой (лиофобные системы).

64) Аномалия вязкости коллоидных систем. Причины, которые вызывают аномалии вязкости.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 1911 | Нарушение авторских прав